JP2007223381A - インホイールモータ車用のブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インホイールモータにおいてホイール内にブレーキオイルの圧力源を効率的に配置すること。
【解決手段】本発明は、車輪を回転駆動するモータ６０をホイール内に備えるインホイールモータ車用のブレーキ装置において、モータの出力軸に接続され、モータの回転出力により作動する油圧ポンプ９０と、前記油圧ポンプにより生成される油圧を用いて、モータ内に油を循環させる油循環機構（１１１，１２１等）と、油圧により車輪の制動力を生成する油圧ブレーキ機構（４０，５０等）と、前記油圧ポンプにより生成される油圧を用いて、前記油圧ブレーキ機構に導く油圧回路３００と、を備えることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、車輪を回転駆動するモータをホイール内に備えるインホイールモータ車用のブレーキ装置に関する。

従来から、ホイール外にブレーキオイルの圧力源が設けられるインホイールモータは知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、車輪毎に装備される制動エネルギー回生ユニットと、前記制動エネルギー回生ユニットで発生した制動エネルギーを蓄える蓄積装置と、前記制動エネルギー回生ユニットを制御する制御装置とを有する車両用制動装置において、前記制動エネルギー回生ユニットは、車輪軸に連結され、かつ車輪の回転力で駆動される油圧ポンプモータと、前記油圧ポンプモータの発生した油圧を蓄える前記蓄積装置としてのアキュムレータとを有し、アキュムレータに蓄積した制動エネルギーを車両発進時の駆動力として用いることを特徴とする車両用制動装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００５−８１８７２号公報 特開平１１−１５７４２２号公報

ところで、上記の特許文献１に記載されるように、インホイールモータにおいては、車輪内のスペースが車輪駆動用モータにより大きく占領されるので、ブレーキオイルの圧力源としては、ホイール外に配置されるポンプ系（モータ、ポンプ、アキュムレータ）を用いることが一般的である。

しかしながら、インホイールモータにおいても、ホイール内にブレーキオイルの圧力源を効率的に配置できれば、スペース効率やコスト等の観点から有用である。

そこで、本発明は、ホイール内にブレーキオイルの圧力源が効率的に配置されるインホイールモータ車用のブレーキ装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するため、第１の発明は、車輪を回転駆動するモータをホイール内に備えるインホイールモータ車用のブレーキ装置において、
モータの出力軸に接続され、モータの回転出力により作動する油圧ポンプと、
前記油圧ポンプにより生成される油圧を用いて、モータ内に油を循環させる油循環機構と、
油圧により車輪の制動力を生成する油圧ブレーキ機構と、
前記油圧ポンプにより生成される油圧を、前記油圧ブレーキ機構に導く油圧回路と、を備えることを特徴とする。

第２の発明は、第１の発明に係るブレーキ装置において、
モータの回転速度に基づいて、油圧ポンプで生成される油圧の大きさを推定する油圧推定手段を有することを特徴とする。これにより、油圧ポンプで生成される油圧の大きさを検出する油圧センサを無くすことができる。

第３の発明は、第１又は２の発明に係るブレーキ装置において、
モータの出力軸と油圧ポンプの入力軸の間に設けられる開閉制御可能なクラッチ手段と、
油圧ポンプの入力軸に設けられる回転慣性体とを備えることを特徴とする。これにより、モータの出力軸の回転数が低下した場合であっても、回転慣性体の回転を利用して油圧ポンプを駆動することができる。

第４の発明は、第１〜３のいずれかにの発明に係るブレーキ装置において、
ブレーキペダルの操作量に応じた油圧を発生するマスタシリンダと、
前記マスタシリンダにより生成される油圧を、開閉制御可能なバルブを介して前記油圧ブレーキ機構に導く第２油圧回路とを備えることを特徴とする。これにより、例えばモータの出力軸の回転数が低下した場合であっても、マスタシリンダ圧を用いて、必要な制動力を確保することができる。

第５の発明は、第１〜３のいずれかにの発明に係るブレーキ装置において、
電動ブレーキ装置を有し、
前記油圧ポンプにより生成される油圧が所定値以下となった場合、前記電動ブレーキ装置による制動力を車輪に作用させることを特徴とする。これにより、例えばモータの出力軸の回転数が低下した場合であっても、電動ブレーキ装置の発生する制動力を用いて、必要な制動力を確保することができる。

本発明によれば、ホイール内にブレーキオイルの圧力源が効率的に配置されるインホイールモータ車用のブレーキ装置が得られる。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。

図１は、本発明によるインホイールモータ車用のブレーキ装置の実施例１が適用された車輪の主要部を示す断面図である。尚、以下の説明では、１つの車輪について説明するが、他の車輪については、特に言及しない限り、同様の構成であってよい。

本明細書及び添付の特許請求の範囲において、用語「ホイール内」とは、ホイール１０のリム内周面１０ａより囲繞される略円柱形の空間を意味する。但し、ある部品がホイール内に配置される等の表現は、必ずしも当該部品の全体がホイール内に配置されることを意味せず、部分的にホイール内からはみ出す構成を除外するものではない。

インホイールモータ車においては、図１に示すように、ホイール内に駆動用モータ６０及びプラネタリギア８０が配置される。

モータ６０は、ステータコア６１と、ステータコイル６２と、ロータ６３とを含む。ステータコア６１は、ケース３２に固定される。ステータコイル６２は、ステータコア６１に巻回される。モータ６０が三相モータである場合、ステータコイル６２は、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルからなる。ロータ６３は、ステータコア６１およびステータコイル６２の内周側に配置される。

プラネタリギア８０は、プラネタリギア８０はモータ６０の回転の減速機構を構成し、サンギア軸８１と、サンギア８２と、ピニオンギア８３と、プラネタリキャリア８４と、リングギア８５と、ピン８６とを含む。

サンギア軸８１は、モータ６０のロータ６３と連結される。サンギア軸８１は、ベアリング７３，７４により回転自在に支持される。サンギア８２は、サンギア軸８１に連結される。ピニオンギア８３は、サンギア８２と噛合い、ピン８６の外周に配設されたベアリング７７により回転自在に支持される。プラネタリキャリア８４は、ピニオンギア８３に連結され、シャフト１１０にスプライン嵌合される。プラネタリキャリア８４は、ベアリング７６により回転自在に支持される。リングギア８５は、ケース３２に固定される。モータ６０のロータ６３が回転すると、ピニオンギア８３が自転しながらサンギア８２回りを公転する。この自転分により、モータ６０のロータ６３の回転が、プラネタリギア８０を介してシャフト１１０に減速して伝達されることになる。

尚、本発明は、モータ６０の構成や減速機構について特定するものではなく、如何なるモータ６０の構成や減速機構に対しても適用可能である。例えばモータは、図示のようなインナーロータ式のモータである必要はなく、アウターロータ式のモータであってもよい。また、モータ６０の回転出力は、例えばプラネタリーギアユニットからなる変速機構を介して出力されるものであってもよい。

シャフト１１０は、車軸を構成し、ホイールハブ２０およびプラネタリキャリア８４にスプライン嵌合され、モータ６０の回転出力に伴って回転する。シャフト１１０には、内部にオイル通路１１１およびオイル孔１１２が形成される。シャフト１１０の端部（車両内側の端部）には、オイルポンプ９０が配設される。オイルポンプ９０の入力軸（回転軸）は、シャフト１１０に回転不能に接続される。尚、オイルポンプ９０の入力軸は、シャフト１１０と一体であってもよい。

オイルポンプ９０は、オイル溜１３０に溜まったオイルをオイル通路１２０を介して汲み上げ、その汲み上げたオイルをオイル通路１１１へ供給する。オイル通路１１１のオイルは、シャフト１１０回転時の遠心力により、オイル孔１１２を介してプラネタリギア８０へと供給される。例えば、図示の例では、オイル通路１２１が、プラネタリギア８０のピン８６の内部に設けられる。これにより、プラネタリギア８０の冷却及び潤滑が実現される。尚、このようにしてプラネタリギア８０へと供給されたオイルは、オイル溜１３０に戻される。このようにして、本実施例では、モータ６０の回転出力を利用してモータ６０内に油を循環させる油循環機構が構成される。

尚、本発明は、特に油循環機構の詳細について特定するものではなく、モータ６０の回転出力を利用してモータ６０内に油を循環させる機構であれば、オイルポンプの構成や循環路の構成は如何なるものであってもよい。例えば、図示の例では、オイルポンプ９０は、ギアポンプで構成されているが、外接歯車ポンプ、内接歯車ポンプ（クレセントの有無を問わず）等如何なる種類のギアポンプであってもよく、また、ベーンポンプ等の他のタイプのポンプであってもよい。

ケース３２には、ボールジョイント１４０，１５０が固定される。アッパーアーム１７０は、一方端がボールジョイント１４０に連結され、他方端が車体２００に固定される。ロアアーム１８０は、一方端がボールジョイント１５０に連結され、他方端が車体に固定される。そして、アッパーアーム１７０およびロアアーム１８０は、他方端が矢印６の方向に自在に回転できるように車体に固定される。また、バネ１９０が車体とロアアーム１８０との間に設けられる。これにより、車輪は車体に懸架される。尚、本発明は、特に油懸架機構について特定するものではなく、図示のようなマルチリンク式のサスペンションに限らず、ストラット式サスペンション等の他の形式のサスペンションが採用されてもよい。

インホイールモータ車においては、図１に示すように、ホイール内に油圧ブレーキ機構が配設される。図示の例の油圧ブレーキ機構は、ディスクブレーキ装置からなり、ブレーキロータ４０とブレーキキャリパ５０とを含む。尚、本発明は、ホイール内のスペースに依存するが、油圧ブレーキ機構であれば、ドラム式ブレーキ等のような他の種類の油圧ブレーキ機構にも適用可能である。

ブレーキロータ４０は、内周端がネジ３，４によってホイールハブ２０の外周端に固定され、外周端がブレーキキャリパ５０内を通過するように配置される。ブレーキキャリパ５０は、ケース３２に固定される。ブレーキキャリパ５０は、ブレーキピストン５１と、ホイルシリンダ５５と、ブレーキパッド５２，５３とを含む。ブレーキパッド５２，５３は、ブレーキロータ４０の外周端を挟み込む。

ブレーキオイルがホイルシリンダ５５に供給されると、ブレーキピストン５１は、紙面右側へ移動し、ブレーキパッド５２を紙面右側へ押す。ブレーキパッド５２がブレーキピストン５１によって紙面右側へ移動すると、それに応答してブレーキパッド５３が紙面左側へ移動する。これにより、ブレーキパッド５２，５３は、ブレーキロータ４０の外周端を挟み込み、車輪にブレーキがかけられる。

本実施例による油圧ブレーキ機構は、オイルポンプ９０を油圧発生源として動作するように構成されている。具体的には、ホイルシリンダ５５とオイルポンプ９０の吐出口との間には、オイル通路３００が設定される。オイル通路３００は、図示のようにブレーキホース等を介してホイルシリンダ５５に連通されてよい。これにより、プラネタリギア８０の冷却及び潤滑のための油循環機構で用いるオイルを利用して、車輪の制動力を発生させることが可能となる。また、制動力の発生に必要な油圧は、油循環機構用のオイルポンプ９０を利用して生成されるので、新たなポンプを設定することなく、車輪の制動力を発生させることが可能となる。即ち、オイルポンプ９０を油循環機構と油圧ブレーキ機構とで共用することで、限られたホイール内のスペースを効率的に用いて、ホイール内に油圧ブレーキ機構の油圧発生源を設定することができる。尚、この目的のため、オイルポンプ９０は、油圧ブレーキ機構で必要とされる制動能力を考慮して、容量や出力等のオイル性能が設計される。

また、本実施例では、ホイール内に油圧ブレーキ機構と共にその油圧発生源（オイルポンプ９０）が配置されているので、ホイール外に（典型的には、ブレーキブースタの前側に）ポンプを油圧発生源として設けられる構成に比べて、油圧発生源からホイルシリンダ５５までのオイル通路を短くできるので、配管振動が低減され、ブレーキの応答性も良くなる。

オイル通路３００には、後述する冷却カット弁４００、増圧リニア弁４１０及び減圧リニア弁４２０（図２参照）が設けられる。尚、図示の例では、冷却カット弁４００（図１のビューでは見えない）、増圧リニア弁４１０及び減圧リニア弁４２０を含むユニットは、オイルポンプ９０の径方向外側に隣接して配置されているが、オイルポンプ９０の車両内側に隣接して配置されてもよく、また、オイルポンプ９０を含む一体のユニットで構成されてもよい。

オイル通路３００には、また、逆止弁３１０が設けられてよい。逆止弁３１０は、オイルポンプ９０からホイルシリンダ５５に向かうオイルの流れのみを許容する一方向弁である。

図２は、本実施例のインホイールモータ車用のブレーキ装置の主要回路を示す図である。図２に示すように、オイルポンプ９０の吐出口は、冷却カット弁４００を介してオイル通路１１１に接続される。冷却カット弁４００は、常態が開であるノーマルオープンバルブである。冷却カット弁４００が開状態のとき、上述の如く、オイルポンプ９０の吐出口から供給されるオイルは、モータ６０の冷却ないしプラネタリギア８０の潤滑のために用いられる。

オイルポンプ９０の吐出口は、オイル通路３００により増圧リニア弁４１０を介して車輪のブレーキキャリパ５０のホイルシリンダ５５に接続される。増圧リニア弁４１０は、常態が閉であるノーマルクローズドバルブである。増圧リニア弁４１０は、後述する制御装置５００から駆動信号を供給されると、その駆動信号の大きさに応じて開度を増加させるリニア制御弁である。従って、増圧リニア弁４１０に供給する駆動電流に基づいて、ホイルシリンダ５５へ流入するブレーキフルードの量をリニアに制御することができる。これにより、ホイルシリンダ５５の油圧は、増圧リニア弁４１０の開度の増加量に比例して増加される。

増圧リニア弁４１０とホイルシリンダ５５との間には、減圧リニア弁４２０が接続される。減圧リニア弁４２０は、ホイルシリンダ５５とオイル溜（リザーバータンク）１３０とを接続する。減圧リニア弁４２０は、常態が閉であるノーマルクローズドバルブである。減圧リニア弁４２０は、主にホイルシリンダ５５の油圧を減少させるために開弁される。

ホイルシリンダ５５の前段には、油圧センサ４３０が設けられる。油圧センサ４３０は、ホイルシリンダ５５内の油圧（ホイルシリンダ圧）を検出するために設けられる。また、オイルポンプ９０と増圧リニア弁４１０との間には、油圧センサ４３２が設けられる。油圧センサ４３２は、オイルポンプ９０により生成される油圧（ポンプ圧）を検出するために設けられる。

図３は、本実施例のインホイールモータ車用のブレーキ装置に対する制御装置５００の機能ブロック図である。制御装置５００は、図示しないバスを介して互いに接続されたＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータとして構成されている。ＲＯＭには、ＣＰＵが実行するプログラムやデータが格納されている。

制御装置５００には、ＣＡＮ（Controller Area Network）や高速通信バス等の適切なバスを介して、モータ６０の回転駆動を制御するECU等の各種制御装置や、油圧センサ４３０，４３２や、ブレーキ操作量検出手段６００、車輪速センサ６１０等の各種センサが接続される。また、制御装置５００には、制御対象部品である冷却カット弁４００、増圧リニア弁４１０及び減圧リニア弁４２０が電気的に接続される。

ブレーキ操作量検出手段６００は、ブレーキペダルの操作量（操作ストローク）に応じた信号を出力するストロークセンサや、ブレーキ踏力に応じた信号を出力する踏力センサであってよい。或いは、マスタシリンダを有する構成の場合には、ブレーキ操作量検出手段６００は、マスタシリンダ圧に応じた信号を出力するマスタ圧センサであってよい。複数のセンサ（例えばストロークセンサ及びマスタ圧センサ等）を有する場合、ブレーキ操作量検出手段６００は、これらの信号から多数決の原理でブレーキ操作量を決定してもよい。これにより、ストロークセンサ及びマスタ圧センサ等の一部に異常が生じた場合にも、ブレーキ操作量を適正に検出することができる。

制御装置５００は、図３に示すように、ブレーキ操作判定部５１０及びブレーキ操作時制御部５３０を備える。

ブレーキ操作判定部５１０は、ブレーキ操作量検出手段６００の検出結果に基づいて、ブレーキペダルの操作の有無を検出する。尚、マスタシリンダを有する構成の場合は、ブレーキ操作判定部５１０は、マスタシリンダ圧を検出するマスタ圧センサなどに基づいて、ブレーキペダルの操作を検出してもよい。

ブレーキ操作時制御部５３０は、ブレーキ操作判定部５１０の判定結果、ブレーキペダルが操作されたと判定された場合に、動作する。ブレーキペダルが操作されたと判定されると、通常走行時制御部５２０は冷却カット弁４００を閉弁する。冷却カット弁４００が閉弁されると、オイルポンプ９０の吐出口から吐出されるオイルは、オイル通路３００により車輪のブレーキキャリパ５０のホイルシリンダ５５に供給可能な状態となる。

以後、ブレーキ操作時制御部５３０は、ブレーキペダルの操作が終了するまで、通常のブレーキ制御と同様の態様で、増圧リニア弁４１０及び減圧リニア弁４２０の開閉状態を制御して、ブレーキペダルの操作量に応じた制動力を発生させる。即ち、ブレーキ操作時制御部５３０は、増圧リニア弁４１０及び減圧リニア弁４２０の開度を調整することで、ホイルシリンダ圧を任意の液圧に制御する。

このように、本実施例によれば、オイルポンプ９０の発生する油圧を利用して、ブレーキ操作量に応じたホイルシリンダ圧を発生することで、通常ブレーキ制御を実現することができる。また、通常ブレーキ制御中に車輪のロック傾向が生じた場合に、車輪のスリップ率が所定値を越えないように各輪のホイルシリンダ圧を増減させることで、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）の機能を実現することができる。更に、自動ブレーキ制御の要求に応じて各輪のホイルシリンダ圧を適宜制御することで、トラクションコントロール（ＴＲＣ）の機能、車両姿勢制御（ＶＳＣ）、その他のブレーキ制御を実現することができる。

また、本実施例では、上述の如く、油循環機構で用いられるオイルポンプ９０を油圧ブレーキ機構の油圧発生源として利用することで、油圧発生源として通常的に用いられるブレーキアクチュエータのポンプ系（ポンプ、モータ、アキュムレータ）を廃止することが可能となる。但し、本発明は、この種のポンプ系を設定する構成を完全に除外するものではなく、例えばオイルポンプ９０から吐出された高圧のブレーキオイルを蓄えるアキュムレータが、オイルポンプ９０と増圧リニア弁４１０の間に設けられてもよい。また、本実施例では、上述の如く、油循環機構で用いられるオイルポンプ９０を油圧ブレーキ機構の油圧発生源として利用することで、マスタシリンダと特定車輪のホイルシリンダ５５とを接続する油圧回路を無くし又はマスタシリンダ自体を無くし、油圧ブレーキ機構の構成全体を簡素化することができる。

図４は、実施例２によるインホイールモータ車用のブレーキ装置の主要回路を示す図である。実施例２は、上述の実施例１に対して、マスタシリンダ７００からの油圧回路が付加されたものである。以下、尚、上述の実施例１と同一の構成については、同一の参照符号を付して、冗長となる説明を省略する。

マスタシリンダ７００には、ブレーキペダル７２０が連結されている。マスタシリンダ７００はその内部に液圧室７０５を備えている。液圧室７０５には、ブレーキ踏力に応じたマスタシリンダ圧が発生する。マスタシリンダ７００は、通常の車両（インホイールモータ車で無い車両）と同様、ブレーキペダル７２０に隣接して配置されてよい。

液圧室７０５にはマスタ通路７１５が接続される。マスタ通路７１５は、マスタカット弁７１０を介して、ホイルシリンダ５５に接続されている。この際、マスタ通路７１５は、オイル通路３００におけるオイルポンプ９０と増圧リニア弁４１０との間の位置に接続される。マスタカット弁７１０は、常態が開であるノーマルオープンバルブである。

尚、マスタカット弁７１０は、増圧リニア弁４１０及び減圧リニア弁４２０と同様、ホイール内に配設されてよいし、通常の車両と同様、エンジンルーム等に配置されてもよい。マスタカット弁７１０は、例えば車両の全輪（典型的には、４輪）のうちの所定の１輪に対してのみ設定されてもよく、或いは、所定の２輪又は３以上の輪に対してそれぞれ別個独立に設定されてもよい。所定の２輪に対してそれぞれ設定される場合、マスタシリンダの液圧室が２つ設定され、それぞれの液圧室が、同様のマスタカット弁を介して、対応する車輪のホイルシリンダに連通されればよい。

マスタ通路７１５には、また、シミュレータカット弁７４０を介してストロークシミュレータ７３０が接続されてよい。シミュレータカット弁７４０は、常態でマスタ通路７１５とストロークシミュレータ７３０とを遮断状態とし、制御装置５００からオン信号を供給されることにより、これらを導通状態とする常閉の電磁開閉弁である。ストロークシミュレータ７３０は、シミュレータカット弁７４０が開弁された状況下で、マスタシリンダ７００の液圧室７０５に発生するマスタシリンダ圧に応じた量のブレーキオイルをその内部に流入させるように構成されている。

シミュレータカット弁７４０は、マスタカット弁７１０が閉弁状態にある場合に、開弁状態とされる。これにより、マスタシリンダ圧に応じた量のブレーキオイルが液圧室７０５からストロークシミュレータ７３０に流入される。従って、マスタカット弁７１０が閉弁された状態で、ブレーキ踏力に応じたペダルストロークが発生される。

マスタカット弁７１０が開弁状態にある場合、オイルポンプ９０の生成するポンプ油圧と、マスタシリンダ７００で生成されるマスタシリンダ圧とをホイルシリンダ５５に供給可能な状態となる。この状態では、オイルポンプ９０の生成するポンプ油圧と、マスタシリンダ７００で生成されるマスタシリンダ圧とを用いて、ホイルシリンダ圧を制御することが可能である。

図５（Ａ）は、オイルポンプ９０の生成するポンプ油圧と車速（Ｖ）との関係を示す図である。図５（Ａ）に示すように、ポンプ油圧（又はポンプ吐出量）は、車速（Ｖ）と略比例した関係を有する。即ち、ポンプ油圧は、モータ６０の回転速度（又はモータ６０の回転数）に依存する。これは、オイルポンプ９０は、上述の如くモータ６０の回転出力により動作されるためである。このため、モータ６０の回転出力が低くなる低車速領域では、モータ６０の回転出力の低下に伴って、生成可能なポンプ油圧（又は吸入可能な油量）が不足し、ポンプ油圧だけでは必要な制動力を得られない虞がある。

これに対して、本実施例では、オイルポンプ９０の生成するポンプ油圧に加えて、マスタシリンダ７００で生成されるマスタシリンダ圧を用いて、ホイルシリンダ圧を制御するので、モータ６０の回転出力の低下に伴ってポンプ油圧が低下した場合にも、マスタシリンダ圧を用いて、所望の制動力を発生することができる。例えば、図５（Ｂ）に示すように、車速が所定値Ｖｍｉｎ未満である低車速領域において、ポンプ油圧の不足分をマスタシリンダ圧で補うことで、車両停止に必要な制動力を得ることができる。

図６は、本実施例による制御装置５００の機能ブロック図である。制御装置５００は、図６に示すように、ブレーキ操作判定部５１０及びブレーキ操作時制御部５３０を備える。ブレーキ操作時制御部５３０には、油圧センサ４３０，４３２に加えて車輪速センサ６１０が接続される。また、ブレーキ操作時制御部５３０には、冷却カット弁４００、増圧リニア弁４１０及び減圧リニア弁４２０に加えて、マスタカット弁７１０が制御対象として接続される。

図７は、本実施例によるブレーキ操作時制御部５３０の機能ブロック図である。ブレーキ操作時制御部５３０は、図７に示すように、補助油圧要否判定部５３２と、通常ブレーキ制御部５３４と、補助ブレーキ制御部５３６と、弁制御部５３８を備える。これら各部の処理について、図８を参照して説明する。

図８は、停車に至るまでのブレーキ操作過程で、本実施例による制御装置５００により実現される主要処理の流れを示すフローチャートである。

ステップ１００では、ブレーキ操作判定部５１０によりブレーキ操作が開始されたか否かが判定される。ブレーキ操作判定部５１０によりブレーキ操作が開始されたと判定されると、ステップ１１０に進む。

ステップ１１０では、弁制御部５３８により冷却カット弁４００が閉弁される。冷却カット弁４００が閉弁されると、オイルポンプ９０の生成するポンプ油圧をオイル通路３００によりホイルシリンダ５５に供給可能な状態となる。

ステップ１２０では、補助油圧要否判定部５３２により、車輪速センサ６１０の出力信号に基づいて、車速が所定値Ｖｍｉｎ以上であるか否かが判定される。車速が所定値Ｖｍｉｎ以上である場合には、ステップ１３０に進み、車速が所定値Ｖｍｉｎ未満の場合には、ステップ１４０に進む。

ステップ１３０では、通常ブレーキ制御部５３４によりポンプ油圧を用いた通常ブレーキ制御が実行される。具体的には、通常ブレーキ制御部５３４は、弁制御部５３８を介して増圧リニア弁４１０及び減圧リニア弁４２０の開閉状態を制御して、ブレーキペダルの操作量に応じた制動力を発生させる。例えば、通常ブレーキ制御部５３４は、ブレーキペダルの操作量に応じた目標制動力を演算し、当該目標制動力に応じた増圧リニア弁４１０及び減圧リニア弁４２０の目標開度を決定し、当該目標開度が実現されるように弁制御部５３８に指示を出力する。この通常ブレーキ制御部５３４による通常ブレーキ制御は、当該通常ブレーキ制御により車速が所定値Ｖｍｉｎ未満になるまで継続される。

ステップ１４０では、弁制御部５３８によりマスタカット弁７１０が開弁される。マスタカット弁７１０が開弁されると、マスタシリンダ圧を増圧リニア弁４１０を介してホイルシリンダ５５に供給可能な状態となる。

ステップ１５０では、補助ブレーキ制御部５３６によりポンプ油圧及びマスタシリンダ圧を用いた補助ブレーキ制御が実行される。具体的には、補助ブレーキ制御部５３６は、弁制御部５３８を介して増圧リニア弁４１０及び減圧リニア弁４２０の開閉状態を制御して、ブレーキペダルの操作量に応じた制動力を発生させる。例えば、補助ブレーキ制御部５３６は、停車に必要な制動力を演算し、当該制動力に応じた増圧リニア弁４１０及び減圧リニア弁４２０の目標開度を決定し、当該目標開度が実現されるように弁制御部５３８に指示を出力する。この際、マスタシリンダ圧は、図５（Ｂ）に示したように、車速が小さくなるにつれて大きくなる態様で、ホイルシリンダ５５に導入されてよい。この補助ブレーキ制御部５３６による補助ブレーキ制御は、当該補助ブレーキ制御により車速がゼロになるまで継続される（即ち、ステップ１６０にて停車が判定されるまで継続される）。

このように本実施例によれば、ポンプ油圧が不足する低車速領域において、マスタシリンダ圧がホイルシリンダ５５に導入されるので、ポンプ油圧の不足分をマスタシリンダ圧で補って車両停止に必要な制動力を確保することができる。

また、本実施例によれば、車速に基づいてポンプ油圧の不足状態を推定し、通常ブレーキ制御と補助ブレーキ制御とを切り換えるので、油圧センサ４３２を無くすことも可能である。同様に、モータ６０又はオイルポンプ９０の回転数（又は回転速度、以下同じ）が所定値を下回った場合に、通常ブレーキ制御から補助ブレーキ制御への切り換えを実現してもよい。この場合も、油圧センサ４３２を無くすことも可能である。但し、これらの場合であっても、油圧センサ４３２を廃止せずに設けておき、油圧センサ４３２の出力信号を他の用途（例えば異常検出）に用いることは可能である。

実施例３は、ポンプ油圧の不足分を、マスタシリンダ圧ではなく電動パーキングブレーキ（ＥＰＢ）による制動力により補填する点が、上述の実施例２と異なる。以下、実施例３特有の構成を説明するが、その他の構成については上述の実施例２と同様であってよい。

図９は、本実施例のインホイールモータ車用のブレーキ装置の主要回路を示す図である。電動パーキングブレーキ８００は、ＰＫＢアクチュエータ８１０（例えば電動モータ）を備える。ＰＫＢアクチュエータ８１０は、制御装置５００の制御下で、ケーブルを巻き上げまたは巻き戻し駆動して、車輪に設けたパーキングブレーキ機構（図示せず）を作動させる。ＰＫＢアクチュエータ８１０によりケーブルが巻き上げまたは巻き戻しされると、パーキングブレーキ機構は、ケーブルを介して伝達される張力により、車輪に対する制動力の付与又は解除を実現する。尚、パーキングブレーキ機構は、ケーブル式である必要はなく、他の形式（例えばボールネジを用いた車輪内蔵型のパーキングブレーキ機構）であってもよい。

図１０は、本実施例による制御装置５００におけるブレーキ操作時制御部５３０の機能ブロック図である。ブレーキ操作時制御部５３０は、図１０に示すように、補助油圧要否判定部５３２と、通常ブレーキ制御部５３４と、補助ブレーキ制御部５３６と、弁制御部５３８を備える。補助ブレーキ制御部５３６には、電動パーキングブレーキ８００が接続される。

図１１は、停車に至るまでのブレーキ操作過程で、本実施例による制御装置５００により実現される主要処理の流れを示すフローチャートである。ステップ２００から２３０の処理は、図８を参照して説明したステップ１００から１３０までの処理と同様であってよいので、説明を省略する。

車速が所定値Ｖｍｉｎ未満の場合には、ステップ２４０に進む。ステップ２４０では、補助ブレーキ制御部５３６からの指示に応じて電動パーキングブレーキ８００が作動される。例えば、補助ブレーキ制御部５３６は、停車に必要な制動力を演算し、当該制動力が生成されるように電動パーキングブレーキ８００に指示を出力する。この際、電動パーキングブレーキ８００の発生する制動力は、上述の実施例２におけるマスタシリンダ圧と同様、図５（Ｂ）に示したように、車速が小さくなるにつれて大きくなる態様で変化されてもよく、或いは、固定であってもよい。

この補助ブレーキ制御部５３６による補助ブレーキ制御は、当該補助ブレーキ制御により車速がゼロになるまで継続される（即ち、ステップ２５０にて停車が判定されるまで継続される）。

このように本実施例によれば、ポンプ油圧が不足する低車速領域において、電動パーキングブレーキ８００が作動されるので、ポンプ油圧の不足分を、電動パーキングブレーキ８００の発生する制動力で補い、車両停止に必要な制動力を確保することができる。

また、本実施例によれば、車速に基づいてポンプ油圧の不足状態を推定し、通常ブレーキ制御と補助ブレーキ制御とを切り換えるので、油圧センサ４３２を無くすことも可能である。同様に、モータ６０又はオイルポンプ９０の回転数が所定値を下回った場合に、通常ブレーキ制御から補助ブレーキ制御への切り換えを実現してもよい。この場合も、油圧センサ４３２を無くすことも可能である。

図１２は、実施例４によるインホイールモータ車用のブレーキ装置を備える車輪の主要部を概略的に示す断面図である。本実施例によるブレーキ装置は、主に、クラッチ９００とフライホイール９１０とを備える点で、図１に示した構成（実施例１による構成）と異なる。以下、実施例４特有の構成を説明するが、その他の構成については上述の実施例１と同様であってよい。

クラッチ９００は、モータ６０の出力軸とオイルポンプ９０の入力軸との間に設けられ、モータ６０とオイルポンプ９０の間の接続状態を係合又は解放に切り替える機能を有する。図１２に示す例では、プラネタリキャリア８４にスプライン接続されるシャフト１１０（モータ６０の出力軸）の車両内側端部は、プラネタリキャリア８４を超えて更に車両内側に延長される。シャフト１１０の延長部には、クラッチ９００を介して、オイルポンプ９０の入力軸が接続される。オイルポンプ９０の入力軸は、シャフト１１０と同軸上に延在し、回転慣性体を構成するフライホイール９１０が設けられる。尚、クラッチ９００は、モータ６０の一方向の回転（例えば車両前進方向の回転）のみを伝達する例えばワンウェイクラッチであってよいし、正逆方向の回転を伝達可能なクラッチであってもよい。クラッチ９００の状態（係合又は解放）の切り換えは、クラッチ制御用のアクチュエータにより実現されてよい。

モータ６０とオイルポンプ９０の間のクラッチ９００が係合されると、上述の如く、モータ６０の回転出力によりオイルポンプ９０が作動される。

一方、モータ６０とオイルポンプ９０の間のクラッチ９００が解放されると、オイルポンプ９０の入力軸に対するモータ６０の回転出力の伝達が遮断される。この場合、モータ６０の回転数がゼロでないときにクラッチ９００が解放されると、その際のフライホイール９１０の回転慣性によりオイルポンプ９０の入力軸は回転し続ける。

ところで、モータ６０とオイルポンプ９０の間のクラッチ９００が係合された状態では、上述の如く、モータ６０の回転出力が低くなる低車速領域においては、モータ６０の回転出力の低下に伴って、生成可能なポンプ油圧（又は吸入可能な油量）が不足し、ポンプ油圧だけでは必要な制動力を得られない虞がある。

そこで、本実施例では、モータ６０の回転出力が低くなる低車速領域に至る前に、モータ６０とオイルポンプ９０の間のクラッチ９００が解放される。これにより、低車速領域においても、フライホイール９１０の回転慣性によりオイルポンプ９０の入力軸は回転し続けるので、低車速領域におけるポンプ油圧の低下が防止される。

図１３は、本実施例による制御装置５００におけるブレーキ操作時制御部５３０の機能ブロック図である。ブレーキ操作時制御部５３０は、図１３に示すように、補助油圧要否判定部５３２と、通常ブレーキ制御部５３４と、補助ブレーキ制御部５３６と、弁制御部５３８を備える。補助ブレーキ制御部５３６は、クラッチ９００に関連した油圧制御を行う。

図１４は、停車に至るまでのブレーキ操作過程で、本実施例による制御装置５００により実現される主要処理の流れを示すフローチャートである。ステップ３００及び３１０の処理は、図８を参照して説明したステップ１００及び１１０までの処理と同様であってよいので、説明を省略する。

ステップ３２０では、補助油圧要否判定部５３２により、車輪速センサ６１０の出力信号に基づいて、車速が所定値Ｖ０以上であるか否かが判定される。車速が所定値Ｖ０以上である場合には、ステップ３３０に進み、車速が所定値Ｖ０未満の場合には、ステップ３４０に進む。所定値Ｖ０は、当該所定値Ｖ０の車速をゼロにするのに必要は制動エネルギー等を考慮して決定され、上述の所定値Ｖｍｉｎよりも大きい値であってよい。これは、フライホイール９１０の回転慣性によっても、オイルポンプ９０の入力軸の回転数は徐々に減少していくからである。

ステップ３３０では、通常ブレーキ制御部５３４によりポンプ油圧を用いた通常ブレーキ制御が実行される。通常ブレーキ制御部５３４による通常ブレーキ制御は、当該通常ブレーキ制御により車速が所定値Ｖ０未満になるまで継続される。

ステップ３４０では、補助ブレーキ制御部５３６によりクラッチ９００が解放される。クラッチ９００が解放されると、オイルポンプ９０の入力軸は、モータ６０のシャフト１１０から切り離され、制動力によるシャフト１１０の回転数減少の影響を受けることなく、フライホイール９１０の回転慣性により回転し続ける。即ち、オイルポンプ９０の回転数は、以後の制動により減少していくシャフト１１０の回転数から独立し、それ故にシャフト１１０の回転数よりも大きくなる。

ステップ３５０では、補助ブレーキ制御部５３６によりポンプ油圧を用いた補助ブレーキ制御が実行される。具体的には、補助ブレーキ制御部５３６は、弁制御部５３８を介して増圧リニア弁４１０及び減圧リニア弁４２０の開閉状態を制御して、ブレーキペダルの操作量に応じた制動力を発生させる。これにより、車速が約Ｖ０であるときのフライホイール９１０の回転エネルギーが、ポンプ油圧の発生源（制動力の発生源）として利用される。この補助ブレーキ制御部５３６による補助ブレーキ制御は、当該補助ブレーキ制御により車速がゼロになるまで継続される（即ち、ステップ３６０にて停車が判定されるまで継続される）。

このように本実施例によれば、ポンプ油圧が不足しうる低車速領域において、フライホイール９１０の回転慣性を利用することで、ポンプ油圧の不足を防止して車両停止に必要な制動力を確保することができる。

また、本実施例によれば、車速に基づいてポンプ油圧の不足状態を推定し、通常ブレーキ制御と補助ブレーキ制御とを切り換えるので、油圧センサ４３２を無くすことも可能である。同様に、モータ６０又はオイルポンプ９０の回転数が所定値を下回った場合に、通常ブレーキ制御から補助ブレーキ制御への切り換えを実現してもよい。この場合も、油圧センサ４３２を無くすことも可能である。

尚、本実施例において、上述の如く解放されたクラッチ９００は、その後の発進時や再加速時等、モータ６０のシャフト１１０の回転数が上昇し、オイルポンプ９０の回転数に追いついた際に、係合状態に切り替えられる。これにより、効率が良くショックの少ない滑らかなクラッチ９００の係合が実現される。

図１５は、実施例５によるインホイールモータ車用のブレーキ装置の主要回路を示す図である。本実施例によるブレーキ装置は、主に、増圧リニア弁４１０や油圧センサ４３２,４３０が省略されている点で、図１に示した構成（実施例１による構成）と異なる。以下、実施例４特有の構成を説明するが、その他の構成については上述の実施例１と同様であってよい。

減圧リニア弁４２０は、ホイルシリンダ５５とオイル溜１３０とを接続する。減圧リニア弁４２０は、制御装置５００から駆動信号を供給されると、その駆動信号の大きさに応じて開度を増加させるリニア制御弁である。従って、減圧リニア弁４２０に供給する駆動電流に基づいて、ホイルシリンダ圧をリニアに制御することができる。制御装置５００には、モータ６０（又はオイルポンプ９０）の回転数（回転数センサの出力）が入力される。制御装置５００は、モータ６０の回転数に基づいて、減圧リニア弁４２０に供給する駆動電流を決定する。

図１６は、実施例５による制御装置５００により実現される駆動電流値決定処理の流れを示すフローチャートである。

ステップ４００では、回転数センサの出力に基づいて、モータ６０の回転数が計測される。

ステップ４１０では、計測されたモータ６０の回転数に基づいて、当該回転数に対応した減圧リニア弁４２０の流量が推定（演算）される。

ステップ４２０では、制動力の目標値（目標制動力）が取り込まれる。目標制動力は、他の制御装置（例えばブレーキＥＣＵ）にて演算され、制御装置５００に取り込まれる。但し、上述の実施例と同様、制御装置５００自身が、ブレーキ操作量検出手段６００から得られるブレーキ操作量に応じて、演算してもよい。

ステップ４３０では、取り込んだ目標制動力に基づいて、油圧の目標値が演算される。

ステップ４４０では、演算された油圧の目標値と、推定された減圧リニア弁４２０の流量とに基づいて、減圧リニア弁４２０の目標バルブ開度が演算される。即ち、推定された減圧リニア弁４２０の流量で供給されるオイルにより油圧目標値が実現されるようなバルブ開度が、目標バルブ開度として演算される。

ステップ４５０では、目標バルブ開度に対応した駆動電流（ソレノイド電流値）が決定される。このようにして決定された駆動電流は、減圧リニア弁４２０に供給される。制御装置５００から駆動信号を供給されると、その駆動信号の大きさに応じて開度が減圧リニア弁４２０において実現される。

このように本実施例によれば、１車輪に対してリニア制御弁を１つだけ用いる簡易な構成で、ポンプ油圧に基づく最適な制動力を発生させることができる。また、モータ６０の回転数に基づいて減圧リニア弁４２０の流量を推定し、当該推定結果に基づいて減圧リニア弁４２０の開度を制御するので、油圧センサ４３２,４３０を省略した簡易な構成で、ポンプ油圧に基づく最適な制動力を発生させることができる。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、上述の実施例２及び実施例３は、組み合わせて実現することも可能である。この場合、マスタシリンダ圧による補助制動力と電動パーキングブレーキ８００による補助制動力を選択的に用いてもよいし、協調させて用いてもよい。

また、上述した実施例２では、ポンプ油圧を主としマスタシリンダ圧を従としてホイルシリンダ５５を制御し、低車速域で生ずるポンプ油圧の不足分をマスタシリンダ圧で補うような制御態様を実現しているが、他の制御態様で、ポンプ油圧とマスタシリンダ圧とを適切に分配してホイルシリンダ５５に導入してもよい。

また、上述した実施例２では、油圧センサ４３２の省略を可能とすべく、車速に基づいてポンプ油圧の不足状態を推定しているが、油圧センサ４３２の出力信号に基づいて、ポンプ油圧が所定値を下回った場合に、通常ブレーキ制御から補助ブレーキ制御への切り換えを実現してもよい。

本発明によるインホイールモータ車用のブレーキ装置の実施例１が適用された車輪の主要部を示す断面図である。 実施例１によるインホイールモータ車用のブレーキ装置の主要回路を示す図である。 実施例１によるインホイールモータ車用のブレーキ装置に対する制御装置５００の機能ブロック図である。 実施例２によるインホイールモータ車用のブレーキ装置の主要回路を示す図である。 図５（Ａ）は、ポンプ油圧と車速との相関関係を示す図であり、図５（Ｂ）は、低車速域で生ずるポンプ油圧の不足分をマスタシリンダ圧で補う制御態様の一例を示す図である。 実施例２によるインホイールモータ車用のブレーキ装置に対する制御装置５００の機能ブロック図である。 実施例２によるブレーキ操作時制御部５３０の機能ブロック図である。 停車に至るブレーキ操作過程で、実施例２による制御装置５００により実現される主要処理の流れを示すフローチャートである。 実施例３のインホイールモータ車用のブレーキ装置の主要回路を示す図である。 実施例３によるブレーキ操作時制御部５３０の機能ブロック図である。 停車に至るブレーキ操作過程で、実施例３による制御装置５００により実現される主要処理の流れを示すフローチャートである。 実施例４によるインホイールモータ車用のブレーキ装置を備える車輪の主要部を概略的に示す断面図である。 実施例４による制御装置５００におけるブレーキ操作時制御部５３０の機能ブロック図である。 停車に至るブレーキ操作過程で、実施例４による制御装置５００により実現される主要処理の流れを示すフローチャートである。 実施例５によるインホイールモータ車用のブレーキ装置の主要回路を示す図である。 実施例５による制御装置５００により実現される駆動電流値決定処理の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

４０ ブレーキロータ
５０ ブレーキキャリパ
５５ ホイルシリンダ
５２，５３ ブレーキパッド
６０ モータ
６１ ステータコア
６２ ステータコイル
６３ ロータ
８０ プラネタリギア
８１ サンギア軸
８２ サンギア
８３ ピニオンギア
８４ プラネタリキャリア
８５ リングギア
８６ ピン
９０ オイルポンプ
１１０ シャフト
１１１，１２０，１２１ オイル通路
１１２ オイル孔
１３０ オイル溜
１４０，１５０ ボールジョイント
１７０ アッパーアーム
１８０ ロアアーム
１９０ バネ
３００ オイル通路
４００ 冷却カット弁
４１０ 増圧リニア弁
４２０ 減圧リニア弁
５００ 制御装置
５１０ ブレーキ操作判定部
５３０ ブレーキ操作時制御部
６００ ブレーキ操作量検出手段
６１０ 車輪速センサ

Claims (5)

1. 車輪を回転駆動するモータをホイール内に備えるインホイールモータ車用のブレーキ装置において、
   モータの出力軸に接続され、モータの回転出力により作動する油圧ポンプと、
   前記油圧ポンプにより生成される油圧を用いて、モータ内に油を循環させる油循環機構と、
   油圧により車輪の制動力を生成する油圧ブレーキ機構と、
   前記油圧ポンプにより生成される油圧を、前記油圧ブレーキ機構に導く油圧回路と、を備えることを特徴とするブレーキ装置。
2. モータの回転速度に基づいて、油圧ポンプで生成される油圧の大きさを推定する油圧推定手段を有する、請求項１に記載のブレーキ装置。
3. モータの出力軸と油圧ポンプの入力軸の間に設けられる開閉制御可能なクラッチ手段と、
   油圧ポンプの入力軸に設けられる回転慣性体とを備える、請求項１又は２に記載のブレーキ装置。
4. ブレーキペダルの操作量に応じた油圧を発生するマスタシリンダと、
   前記マスタシリンダにより生成される油圧を、開閉制御可能なバルブを介して前記油圧ブレーキ機構に導く第２油圧回路とを備える、請求項１〜３のいずれかに記載のブレーキ装置。
5. 電動ブレーキ装置を有し、
   前記油圧ポンプにより生成される油圧が所定値以下となった場合、前記電動ブレーキ装置による制動力を車輪に作用させる、請求項１〜３のいずれかに記載のブレーキ装置。

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